Файл: Свешников А.А. Вероятностные методы в прикладной теории гироскопов.pdf

отклонения оси гироскопа от плоскости горизонта (вертикали), фиксируемого маятником-корректором;

екта. Прибор получил широкое распространение в авиации. Принципиальная схема ГМК приведена на рис. 3.27, где по-

тенциометр П 1и датчик моментов Д М г образуют систему горизон­ тальной коррекции. Азимутальная коррекция состоит из магнит­ ной стрелки MC, потенциометра / / 2 и датчика моментов Д М 2.

Положение оси Oz гироскопа относительно заданного ей на­ правления О-q определяется теми же углами а и ß, что и для трех­ степенного астатического гироскопа (рис. 2.19); углы а и ß рас­ сматриваются как погрешности ГМК. Наибольший интерес пред­ ставляет погрешность а ГМК в определении им курса самолета. Приведем уравнение движения ГМК по координате а; уравнение движения его по другой координате ß ничем не отличается от со­ ответствующего уравнения ГН [см. (24)]. Имеем следующее урав­ нение:

где' а — отклонение оси Oz гироскопа от плоскости истинного меридиана; х — удельная скорость коррекции; и — составляю­ щая переносной угловой скорости системы отсчета относительно оси 6Х (рис. 2.19); 8 — угол магнитного склонения; е — отклоне­ ние магнитной стрелки от магнитного меридиана.

Введем постоянную времени Т ГМК:

Передаточная функция ГМК по отношению к погрешности е магнитной стрелки определяется, согласно (323), соотношением

Формулы (323) и (324) показывают, что ГМК, основанный на ис­ пользовании трехстепенного астатического гироскопа с азимуталь­ ной коррекцией от магнитной стрелки (при пропорциональной характеристике), можно рассматривать как апериодическое звено.

сти меридиана и благодаря возникающему из-за вращения Земли гироскопическому моменту стремится совместиться с осью мира. В связи с этим гироскоп Фуко второго рода обладает свойствами гироширота и в принципе может быть использован для определе­ ния широты местоположения объекта.

Подобный гироскоп может быть получен из трехстепенного ^статического гироскопа путем наложения жесткой связи между

с гироскопом. Ось Ох вращения наружного карданова кольца рас­ положена горизонтально в плоскости первого вертикала (верти­ кальная плоскость О К, перпендикулярная плоскости меридиана О" у) и плоскости горизонта 0£rj). Внутреннее карданово кольцо жестко скрепим с наружным во взаимно перпендикулярном поло­ жении. В исходном положении оси Oxyz и O^rf, совмещены. При повороте наружного кольца на угол ß ось Oz гироскопа будет пере­ мещаться в плоскости меридиана О rf, и оси Резаля займут положе­ ние Oxyxz.

Плоскость

горизонта

Рис. 3.28. Принципиальная схема гироширота Фуко.

Предположим, что гироскоп Фуко второго рода установлен на неподвижном относительно Земли основании и его ось Oz отклонена в плоскости меридиана на угол ß от плоскости гори­ зонта. Оси Ozif, участвуют в суточном вращении Земли. Это же отно­ сится и к оси Oz гироскопа, так как она все время вынуждена оста­ ваться в плоскости меридиана. Вследствие этого возникает гиро­ скопический момент М , направленный по оси О £ (—х) вращения наружного карданова кольца и стремящийся совместить ось Oz гироскопа с осью мира ОРп; при этом имеет место равенство ß—- <р. Следовательно, гироскоп Фуко второго рода обладает свойствами указателя широты места, т. е. является гироширотом.

Уравнение малых колебаний оси гироскопа около оси мира

от оси мира; М — возмущающее воздействие относительно оси

О Ң - х ) .

трудность с необходимой точностью удержать ось гироскопа в пло­ скости меридиана, влияние колебаний объекта и др. — в каче­ стве гироширота на практике пока не используется.

б ) Г и р о ш и р о т к о м п а с со с к о л ь з я щ и м м а ­ я т н и к о м . Прибор представляет собой астатический гироскоп с тремя степенями свободы, установленный в кардановом подвесе на стабилизированной площадке. С гирокамерой (рис. 3.29) связан кольцевой сосуд, плоскость которого проходит через ось гироскопа. В сосуде находится жидкость; период ее перетекания можно регулировать с помощью установленной в сосуде диаф­ рагмы с отверстием. Система, содержащая сосуд с жидкостью, называется скользящим маятником. В положении равновесия ось гироскопа устанавливается в плоскости меридиана под углом широты к плоскости горизонта. Следовательно, рассматриваемый

<р его местоположения . Для компенсации баллистических погреш­ ностей период собственных незатухающих колебаний ГШК дол­ жен быть равен 84,4 мин, так как прибор является разновидностью гиромаятника.

Обозначим: а — угол отклонения оси гироскопа от плоскости

избытка жидкости» в сосуде, образующийся за счет запаздывания при перетекании жидкости. Пусть

откуда следует, что рассматриваемый прибор обладает свойствами гирошироткомпаса.

Уравнения малых колебаний ГШК около положения равнове­ сия для случая неподвижного основания можно записать в виде

Практически создание подобного прибора является весьма сложным.

в ) Г и р о ш и р о т к о м п а с с к о с в е н н о й к о р - р е к ц и е й. Прибор представляет собой гироскоп с тремя степе­ нями свободы, карданов подвес которого установлен на стабили­ зированной относительно плоскости горизонта площадке. Для превращения гироскопа в ГШК служит датчик моментов Д М